Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Öğrenci: MEHMET SUBAŞI
Danışman: ÇETİN KARATAŞ
Özet:Titanyum ve alaşımları, düşük yoğunluk, yüksek sıcaklık dayanımı, korozyon direnci ve mükemmel biyouyumluluk gibi nedenlerden dolayı endüstride birçok parçada ve biyomedikal uygulamalarda oldukça fazla kullanılmaktadır. Toz enjeksiyon kalıplama (TEK), plastik enjeksiyon kalıplama ve geleneksel toz metalurjisi tekniklerinin kombinasyonundan ortaya çıkmış yeni bir yöntemdir. TEK yöntemi küçük ve karmaşık şekilli parçaların seri üretimi için birçok benzersiz avantajlar sunar. Bu çalışmada, Ti-6Al- 4V ve Ti-6Al-7Nb alaşımlarından TEK ile parça üretimi için gerekli optimum kalıplama ve sinterleme parametreleri belirlenmiştir. Çalışmada ilk olarak polimerik esaslı bağlayıcı sistem geliştirilmiş ve bu geliştirilen bağlayıcı sistem ile hazırlanan besleme stoklarının reoloji çalışmaları yapılmıştır. Reoloji deneyleri sonrasında kalıplama, bağlayıcı giderme ve sinterleme çalışmaları ile çalışma derinleştirilmiştir. Reoloji deneyleri sonucunda Ti-6Al- 4V ve Ti-6Al-7Nb alaşım tozları ile hazırlanan besleme stoklarının optimum toz yüklemesi sırasıyla hacimce %65 ve % 69 olarak tespit edilmiştir. Ayrıca reoloji deneyleri sonucunda hazırlanan besleme stokları için ideal enjeksiyon sıcaklığının 140-150-160 ºC olduğu belirlenmiştir. Ti-6Al-4V ve Ti-6Al-7Nb ile hazırlanan besleme stoklarının optimum toz yüklemedeki viskoziteleri sırasıyla 906,761 Pa.s (140 ºC) ve 975,817 Pa.s (140 ºC) olarak tespit edilmiştir. Çalışmada besleme stoklarının kimyasal bağlayıcı giderme süreci için en uygun çözücünün heptan olduğu görülmüştür. Kalıplama ve sinterleme parametrelerinin tespiti için Taguchi yöntemi ile yapılan deney tasarımı sonucu Ti-6Al-4V besleme stoku için en uygun parametreler debi 20 cm3/s, enjeksiyon basıncı 1100 bar, ütüleme basıncı % 60, enjeksiyon sıcaklığı 140 ºC, sinterleme sıcaklığı 1250 ºC, sinterleme süresi 1 saat, sinterleme hızı 1 ºC/min, gaz akış hızı 10 l/min; Ti-6Al-7Nb besleme stoku için ise debi 20 cm3/s, enjeksiyon basıncı 1300 bar, ütüleme basıncı % 60, enjeksiyon sıcaklığı 140 ºC, sinterleme sıcaklığı 1250 ºC, sinterleme süresi 1 saat, sinterleme hızı 1 ºC/min, gaz akış hızı 5 l/min olarak tespit edilmiştir. Optimum kalıplama ve sinterleme parametrelerinde elde edilen Ti-6Al-4V numunelerde 711,79 MPa çekme dayanımı ve %12,85 boyda çekme, Ti-6Al-7Nb numunelerde ise 631,12 MPa çekme dayanımı ve %12,69 boyda çekme elde edilmiştir.